Widerstandsgerade?
Stimmt es, dass Widerstände bei steigender Spannung ihren Widerstand erhöhen und dann wenn er kurz vor dem Abrennen ist ihren Widerstand absinkt?
5 Antworten
Nein. Ohmsche Widerstände sind Linea und haben immer einen festen Wert.
Sogenannte Kaltleiter oder Warmleiter also PTC und NTC (Positiver Temperatur Koeffizient und negativer Temperatur Koeffizient) weißen ähnliche Eigenschaften auf, wie du sie beschreiben hast.
Der Widerstand des Kaltleiters ist dann am geringsten, wenn die Temperatur wie der Name schon sagt klein ist. Wenn die Temperatur hoch ist steigt der Widerstand des PTCs also des Kaltleiters. Kupfer währe z.b. so ein Kaltleiter also alle Kupferkabel weißen genau diese Eigenschaften auf und müssen auch in der Elektrotechnik bei der Leitungsdimensionierung berücksichtig werden.
Bei NTCs also Heißleitern hast du exakt den gegenteiligen Effekt. Oft werden diese Widerstände extra hergestellt aus Halbleitern und dienen dann als Temperaturfühler z.b.
reine ohmsche Widerstände allerdings ändern ihren Wert nicht, hier bleibt der Widerstandswert konstant und seine Kennlinie verläuft im IU Diagramm Linea also:
Es handelt sich hier also um eine einfache Lineare Funktion und für Lineare Funktionen gilt in der Mathematik die Grundgleichung f(x)=m*x+h
m=Steigung
x=Beliebige Zahl aus der X Achse
h=die Höhe auf der Y Achse von dem die Funktion aus startet.
Da hier die Funktion im 0 Punkt startet können wir h weg lassen wir haben also ganz Plump
f(x)=m*x in diesem Fall U(I)=m*I
Bei der Steigung wird einfach nur darauf geschaut, dass wenn wir z.b. einen Schritt auf der X Achse gehen wie viele Schritte wie auf der Y Achse gehen müssen, das heißt wie viele Schritte geht die Funktion auf der U Achse nach oben wenn wir einen Schritt z.b. von 2A auf 3A auf der I Achse gehen. Diese Zahl bestimmt unsere Steigung also sagt aus wie viele Schritt es entsprechend nach oben geht wenn wir nach rechts gehen.
Das heißt der Widerstand R gibt uns in diesem Fall die Steigung an und dessen Faktor bestimmt wie weit es beim entsprechenden Schritt nach I nach oben U geht und daraus folgt das ohmsche Gesetz U=R*I bzw U(I)=R*I
U(I) Bedeutet, dass U hier in Abhängigkeit von I steht. Natürlich ist der Strom von der Spannung abhängig aber ob so oder so, hast du einen bestimmten Strom über einen Widerstand fließen muss eine gewisse Spannung abfallen. Liegt eine gewisse Spannung am Widerstand an muss ein bestimmter Strom fließen mehr sagt uns diese Gleichung nicht, lass dich also davon nicht verwirren.
Ich verstehe jetzt nicht was diese Aussage mit der Beschreibung von ohmschen Widerständen zu tun hat. Worauf willst du hinaus?
In der Frage war keine Rede von ohmschen Widerständen. Offensichtlich zählen einige z.B. Drahtwiderstände nicht zu ohmschen Widerständen und schließen so die Existenz von ohmschen Widerständen aus.
Mir ist kein Bauelement bekannt, das bei Zuführung von Wärme oder bei selbst erzeugter Wärme den Widerstandswert nicht ändert.
Somit sind solche ohmschen Widerstände nur abstrakte Gebilde. Das widerspricht aber der gängigen Praxis.
Wenn du solche nicht existenten Widerstände meinst, dann passt deine Antwort überhaupt nicht zu Frage.
Die Frage, ob Widerstände (Metall-Draht, Kohle, verunreinigtes Wasser ... )
durch Erhöhung der Spannung und damit wohl auch mit Erhöhung des Stroms einen höheren Widerstand haben, kann, bis auf bestimmte Materialien bejaht werden.
So hat eine Glühlampe im kalten Zustand einen kleineren Widerstand als später, wenn sie brennt.
In diesen ersten Millisekunden fließt so auch ein sehr großer Strom und die Lampe muss viel Energie umsetzen.
Das reicht u.U. aus, um den Glühfaden zum Schmelzen zu bringen.
Es kommt also viel häufiger vor, dass eine Glühlampe den Einschaltzeitpunkt nicht übersteht als irgendwann mal zu sterben, wenn sie schon leuchtet.
In großen Versammlungsräumen werden auch solche Lampen zeitversetzt eingeschaltet. Macht man das nicht, führt das u.U. zum Auslösen der Stromsicherung, obwohl die berechnete Gesamtlast noch lange nicht erreicht ist.
Bei deinen Kurven hättest du hinzufügen müssen, dass das nur bei konstanter Temperatur gilt.
Es war von Widerständen die Rede und wenn allgemein von Widerständen gesprochen wird, handelt es sich in erster Linie um die rein ohmschen Widerstände.
Es war also sehr Wohl davon die Rede, zumindest habe ich es so allgemein genommen. Natürlich gibt es keinen rein ohmschen Widerstand aber wenn du einen anderen Widerstand meinst, dann ist die Frage eben genauer zu stellen, denn auch untereinander sind die Widerstände nicht immer gleich. Ein induktiver Widerstand ist wieder etwas ganz anderes und der Widerstand einer Glühbirne hat ebenfalls ganz andere Eigenschaften. Eine Glühbirne ist also alles andere als "Allgemein".
Bei dieser Aussage geht es mehr um das Allgemeine Verständnis als darum ob es das nun in der Realität nun in der Form so vorhanden ist oder nicht.
Wenn wir nun direkt alles auf die Realität beziehen wollen, dann würde es ja auch keinen Sinn machen sich mit idealen Transformatoren oder mit idealen Schwingkreisen zu beschäftigen. Diese sind nämlich in der Realität genauso wenig vorhanden.
- Ja, aber nicht generell.
- sog. ohmsche Widerstände sind ideale Widerstände, die kennen nur die ideale Widerstandsgerade. Bei diesen stimmt deine Annahme nicht, da gilt das Ohmsche Gesetz vorbehaltlos, deshalb heissen sie ja so. Aber solche gibt es real gesehen nicht.
- jeder andere Widerstand ist streng genommen kein ohmscher Widerstand, sondern sein Widerstandswert ist von der Temperatur und auch von der anliegenden Spannung abhängig. Temperaturkoeffizient und Spannungsabhängigkeit sind wichtige Kenngrössen eines Widerstandes (Ziel: möglichst klein)
- Eine höhere Spannung erhöht auch den Stromfluss, somit steigt die Temperatur, und somit ändert sich auch der Widerstand.
- Dann kommt es auf die Widerstandsart an. Ein Drahtwiderstand oder ein Kohlewiderstand ist ein Kaltleiter. Dort verhält es sich genau so, wie du sagst: Der Widerstand steigt mit steigender Temperatur (leicht).
- "Kurz vor dem Abbrennen" müsste man genauer definieren. Beim Drahtwiderstand ist klar, dass dann irgendwann seine Wicklungen aneinenanderstossen und deshalb der Widerstand massiv absinkt. Beim Kohlewiderstand können verschiedene Effekte wirken.
Nö. Ohmsche Widerstände ändern ihren Wert nicht. (Abgesehen von der Temperaturabhängigkeit...) Es gibt Widerstände (Wolfram z.B. in Glühlampe) die werden mit zunehmender Wärme hochohmiger. Das geschieht in der Glühlampe z.B. durch den fließenden Strom, wenn der Glühfaden zu leuchten beginnt)
Begründung? Was soll bitte verkehrt sein? Statt nur was in den Raum zu werfen???
wer mal etwas über spezifische Widerstandswerte gelesen hat, der schreibt so etwas nicht.
Warum brennen wohl Glühlampen vorzugsweise beim Einschalten durch? Doch nicht etwa, weil das nur Zufall ist?
Warum werden bei einem großflächigen Stromausfall einzelne Ortsteile bzw. Straßenzüge einzeln erst wieder mit Strom versorgt.
Eine Marotte des Betreibers ?
Sollte man nicht auf die Idee kommen, mal nachzulesen, warum das so ist.
Weil Glühlampenfäden keine ohmschen Widerstände in Definition sind, sondern als differenzieller Widerstand zählen.. 😉 Ein Ohmscher Widerstand ist ein Widerstand, der weder durch Spannungsform, noch durch Temperatur eine große Wertänderung erfahren. Der Glühfaden ist aber stark Temperaturabhängig. Somit ist er ein Kaltleiter, der nicht als ohmscher Widerstand zählt. Auch wenn er keine Phasenverschiebung verursacht. Das stückweise Zuschalten ist wegen eben solcher Verhalten, sowie der Inrush von Transformatoren beim zuschalten (Magnetisierungsströme) oder das Ladeverhalten von Schaltnetzteilen, die erst mal durch das Laden der Kondensatoren einen recht hohen Einschaltstrom haben.
Eine Korrektur muss ich noch durchführen, da hab ich gerade einen Fehler gemacht. Differentieller Widerstand ist verkehrt. Dazu zählen Halbleiter... Aber ein Kaltleiter (wie auch Heißleiter) ist kein ohmscher Widerstand, er zeigt nur im Arbeitspunkt annähernd ohmsches verhalten...
nach dieser Definition gibt er real überhaupt keine ohmschen Widerstände.
Halte einen beliebigen Widerstand (ob Metalldraht oder Kohle oder ... ) auf konstanter Temperatur, dann gilt in praktisch jedem Punkt die Beziehung R = U/I .
Dieses Verhalten entspricht dem des ohmschen Widerstandes.
Anders bei nichtlinearen Bauelementen wie Dioden, Transistoren. Die erfüllen nur in einem begrenzen Bereich die Gleichung R = U/I .
Bei all diesen Betrachtungen ist die Temperatur lediglich ein Parameter.
Ohmsche Widerstände ändern ihren Wert nicht. (Abgesehen von der Temperaturabhängigkeit...)
Wo liegt da der Fehler?
Jeder üblicher Widerstand ist ein PTC. (Man versucht natürlich den Drift durch spezielle Metalle zu minimieren)
Der übliche Widerstand vergrößert sich bei steigender Temperatur. Kurz vor dem durchbrennen, ist der Widerstand am höchsten.
Kurz vor dem Durchbrennen ist der Draht flüssig. Physikalisch/Chemisch gesehen fällt mir nichts ein was dafür verantwortlich wäre, dass der Widerstand nochmal sinkt.
Wie kommst du darauf?
Das kommt auf die Art des Widerstands an. Welchen meinst du?
Die haben einen festen Widerstandswert. Ich habe zumindest noch keinen gesehen, dessen Wert sich auf eine bestimmte Spannung bezogen hat.
deshalb brennen Glühlampen auch in 99% der Fälle durch, wenn sie eingeschaltet werden.
Warum wohl?